Biogazul, energia ieftină din curtea fiecăruia

Cum era exploatării energiei fosile-petrol, gaze, cărbuni se apropie încet, dar inexorabil de sfârşit, suntem nevoiţi să găsim alte surse de a ne asigura necesarul crescând de combustibili.

De fapt, energia se află peste tot în jurul nostru, fiind transmisă de unicul furnizor de energie: soarele.  Există desigur rezervoarele ascunse de energie fosilă, adică fostele păduri şi vegetaţia de acum sute de milioane de ani. Dar modul de acumulare a energiei nu s-a schimbat de atunci şi până acum, procesul de fotosinteză fiind acelaşi. Şi plantele de azi acumulează energie ca şi acum o sută de milioane de ani. Această energie, chiar dacă nu este concentrată de trecerea timplului, există peste tot. 

Biomasa sau plantele din jurul nostru înmagazinează permanent această energie. Un mod destul de  facil de exploatare a acestei surse de energie este obţinerea biogazului, un produs rezultat din descompunerea acestora.

Utilizarea biogazului nu este o idee nouă, ea a fost folosită mai ales începând cu anii 70 din secolul trecut, la prima criză  a combustibililor fosili. De câţiva ani însă, ea revine în atenţia publică, fiind o metoda simplă şi nu foarte costisitoare de satisfacere a nevoilor energetice, având în vedere sursele practic inepuizabile de materie primă.

China este principala ţară interesată de această sursă de energie, foamea uriaşă de surse energetice a unei ţări în plină expansiune economică  fiind motivul interesului sporit pentru a acoperi cât mai ieftin necesarul de energie. Modul simplu şi nu foarte scump de obţinere a biogazului a determinat autorităţile chineze să ceară tuturor comunităţilor rurale să realizeze instalaţii de obţinere a gazului metan din biomasă. Este o metodă ieftină şi practică de transformare a deşeurilor vegetale în sursă de energie.

În prezent, în China există peste 10 milioane de instalaţii de biogaz, acestea satisfăcând peste 80% din necesarul de energie termică al localităţilor rurale în care sunt amplasate.

Germania a realizat în ultimii ani peste 5000 de instalaţii de producţie a biogazului, în special în cadrul fermelor zootehnice.

•  Ce este biogazul şi cum poate fi obţinut

Biogazul reprezintă gazul care emană ca urmare a fermentaţiei subsţantelor organice,  în lipsa oxigenului.

Mai simplu, sunt acele gaze care rezultă din descompunerea plantelor. Valoarea lor energetică nu este de neglijat, de aceea au fost inventate instalaţii speciale, menite să creeze condiţiile unei descompuneri controlate şi desigur captării gazelor rezultate din acest proces.

Ca şi structură, o instalaţie simplă de producere a biogazului este formată din:

–   rezervor de admisie

–   digestor

–   cupolă de captare

–   rezervor de ieşire a gazului

–   o fosă de resturi

În principiu, în rezervorul de admisie se depune biomasă, căreia i se adaugă apă pentru crearea unei paste, apoi aceasta trece într-un digestor în care pasta obţinută fermentează. Digestorul este de fapt un bazin etanş, construit în general din beton, rezistent la presiunea gazelor. Există şi bazine din alte materiale, dimensionate în funcţie de cerinţele beneficiarului.

Cupola de captare este partea superioară a bazinului, în care se colectează gazele – biogazele rezultate. Acestea se acumulează într-un rezervor de ieşire, de unde se transportă către instalaţia de ardere şi obţinere a energiei termice.

Important este faptul că şi resturile procesului, respectiv cele rezultate în urma fermentării, pot fi folosite ca şi îngrăşamânt natural pentru culturi.

În general, instalaţiile sunt îngropate, pentru a se putea asigura mai uşor atingerea temperaturii necesare fermentării, mai ales în cazul instalaţiilor de gospodărie, dar şi pentru a asigura accesul şi transportul elementelor necesare. Se mai practică şi transferarea apelor reziduale prin conducte către rezervorul de admisie, evitând astfel poluarea mediului cu acestea.

Sigur că sistemele de obţinere şi valorificare a biogazului sunt diversificate, de la cele simple şi care pot asigura parţial sau total energie termică pentru o gospodărie sau o fermă, la cele complexe, care pot furniza energie termică sau electrică la nivel industrial.

Pentru obţinerea biogazului, metodele industriale presupun crearea unui amestec în diferite proporţii de produse vegetale şi dejecţii animale, ridicarea umidităţii prin adaos de apă şi ridicarea temperaturii la cea ideală fermentării metanogene, care variază în funcţie de biomasa utilizată, între 20 şi 60 grade Celsius, toate acestea urmând un proces tehnologic riguros.

Dimensionarea unei staţii de biogaz se face în funcţie de intenţiile utilizatorului, care, fie doreşte obţinerea unui surplus de energie din biomasa rezultată din procesele de prelucrare proprii, fie urmăreşte colectarea biomasei de la alte unităţti de producţie, cu scopul de a produce şi valorifica energia obţinută.

Există desigur companii româneşti şi straine care pot pune la dispoziţia celor interesaţi un sistem complet de obţinere şi utilizare a biogazului.

În general, echipamentele necesare pleacă de la un cost de câteva mii de lei, pentru o instalaţie care să producă necesarul de căldură şi apă caldă pentru o gospodărie. Sigur că îndemânarea şi executarea în regie proprie a construcţiei aferente instalaţiei poate reduce semnificativ costul.

Trebuie însă avut în vedere faptul că toate elementele instalaţiei trebuie să respecte normele de calitate, iar în cazul elementelor ce vor acumula presiune – digestorul, cupola de acumulare -, conductele de transport trebuie să respecte şi normele de siguranţă, având în vedere faptul că gazul metan rezultat este un material extrem de inflamabil.

Calitatea gazului metan obţinut precum şi presiunea acestuia nu vor fi cele din reţeaua naţională de gaze, dar economiile rezultate la plata facturii la căldură vor fi substanţiale.

•  Perspectivele creşterii cantităţii de biogaz obţinută în România

În România, din păcate, aceasta sursă de energie verde este prea puţin folosită, în ciuda susţinerii cu fonduri nerambursabile ale UE şi a existenţei pe scară largă a materiei prime pentru obţinerea sa. UE a promovat programul FARMAGAS, menit să susţină creşterea producţiei de energie regenerabilă prin producţia de biogaz.

Uniunea Europeană are programe speciale de susţinere şi finanţare a producerii biogazului, acesta  fiind considerat, pe bună dreptate, un sistem ieftin şi eficient de producere a energiei verzi, regenerabile.

Resturile vegetale, dejecţiile zootehnice, reziduurile din industria zahărului, a conservelor, a vinului,  sunt surse preţioase pentru producţia de biogaz. Acestea ating sau depăşesc o producţie de peste 400 mc de gaz obţinut per tonă de biomasă. Ţinând cont de faptul că aceste “materii prime” pentru biogaz sunt în cele mai multe cazuri  deşeuri şi reziduuri care pot fi poluante pentru mediu, interesul pentru producţia de biogaz este şi mai justificat.

Deşi se consideră că, în cadrul resurselor de Energie Verde, 65% din potenţialul României îl reprezintă biomasa, faţă de numai 1% energia solară, numărul de instalaţii de biogaz este mult mai mic decât al celor de obţinere a energiei solare.

Legea 220/2008, cu modificările ulterioare, prevede susţinerea programelor  pentru cogenerare prin obţinerea de biogaz.

Deasemenea,  Programul Uniuniii Europene numit POSCE sprijină pe cei interesaţi pentru a obţine informaţii tehnice şi fonduri pentru construcţia de instalaţii pentru producerea de biogaz. Acest program presupune însă ca minim 40% din energia obţinută să fie destinată vânzării către terţi.

Un avantaj pentru exploatarea biogazului îl reprezintă şi acordarea, de către Guvernul României, de certificate verzi pentru fiecare Megawatt produs.

În general, majoritatea instalaţiilor de biogaz din România sunt constituite în cadrul staţiilor de epurare a apelor reziduale, dată fiind compatibilitatea exploatării lor în cadrul acestora, dar şi a emisiei de gaze rezultate în urma proceselor de epurare, incluse în poluarea cu CO2.

Lipsesc însă instalaţiile de mici dimensiuni, care pot funcţiona în gospodăriile rurale sau în cadrul fermelor agro-zootehnice.

Deşi ecologizarea dejecţiilor din crescătoriile de animale presupune costuri însemnate, iar neutralizarea acestora este obligatorie, prea puţine societăţi de profil au înţeles eficienţa staţiilor de biogaz, care pot anula aceste costuri şi chiar aduc profit din această activitate.

O instalaţie de obţinere a biogazului se află la fabrica din Ploieşti a Societăţii Bergenbier, pusă în funcţiune în 2011, cu o investiţie de aproximativ 200.000 de euro. Compania de apă a municipiului Buzău sau cea a Oraşului Sfântu Gheorghe utilizează de asemenea instalaţii ce produc biogaz. Există deasemnea mai multe proiecte ale unor municipalităţi, dar şi companii private, pentru dezvoltarea unor unităţi de producere a biogazului.

Creşterea preţului la gaze naturale, precum şi cerinţele de protecţia mediului vor duce în viitor la creşterea numărului de instalaţii pentru obţinerea de biogaz. Pe lângă necesitatea elaborării unor programe naţionale de stimulare a producţiei de biogaz, este necesară şi iniţiativa fiecăruia dintre cei ce au la dispoziţie o sursă ieftină şi practic inepuizabilă de producere a energiei.

Marian Cirstian